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食用植物由来の機能性微粒子に着目した乳がん抑制作用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K17961
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 食生活学
食品科学
研究機関宮崎大学

研究代表者

山崎 有美  宮崎大学, 地域資源創成学部, 准教授 (90576993)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード機能性微粒子 / 乳がん / 植物性食品 / カラーピーマン / カロテノイド / 食生活 / 加工特性 / マイクロRNA / 食品 / シグナル伝達 / 癌 / 生体機能利用 / 植物
研究実績の概要

本研究は、生体調節機能を有する因子として、野菜や果実などの植物性食品に含まれるエクソソーム様機能性微粒子(Edible Plant Derived Exosome-like Nanoparticles;EPDENs)に着目し、EPDENsの特性解析、EPDENsによる乳がん抑制の作用機構、EPDENsの加工特性を明らかにすることを目的とした研究である。
これまでに、約100種類の食品由来のEPDENsより抗乳がん作用を有する食品9種類を見出し、赤、橙、黄3色の宮崎県産カラーピーマン由来EPDENsを選抜した。また、当該EPDENsが、種々の機能性成分を含有すること、時間依存的に細胞の増殖を抑制し、細胞致死作用を示すことが明らかとなった。また、当該各色カラーピーマン由来EPDENsを処理したMCF-7細胞の核の形態を観察したところ、核の濃縮、核の断片化が認められ、フローサイトメトリー解析においてアポトーシス細胞集団を確認した。以上より、当該各色カラーピーマン由来EPDENsは、ヒト乳がん細胞に対してアポトーシスを誘導することが示唆された。
現在、当該アポトーシスを誘導する作用機序を明らかにするため、Western blotting 等による解析を進めている。また、赤、橙、黄3色のカラーピーマン由来EPDENsがどのようにMCF-7細胞に作用しているのか、その動態を解析している。
また、当該EPDENsの機能を食生活へと反映させるため、カラーピーマンに10種類の調理加工処理をした際のEPDENsの加工特性解析を行った。本研究結果により得た知見を基に、家庭で調理を行っている地域女性との対話を通して、毎日の食事に取り入れることが出来るEPDENs調理手順書を作成した。更には、作成した調理手順書に基づいた動画を作成し、国内外でその成果を発信している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請当初、EPDENsによる乳がん抑制効果の作用機構・動態解析」及び「EPDENs調理指針の作成」の実施をかかげた。このうち、「EPDENs調理指針の作成」については目標を達成し、また、当初予定していなかった動画を作成することで、本研究結果により得た知見を国内外に広く発信することができた。また、「EPDENsによる乳がん抑制効果の作用機構・動態解析」については、ヒト乳がん細胞におけるEPDENsの動態を解析することができ、今後引き続き進めていくEPDENsによる乳がん抑制作用機構の解明において重要な結果を得ることができたと思慮する。
一方で、新型コロナウイルス感染症拡大を受け、実験室への入退出が制限されたため継続的な細胞の維持管理や細胞試験を行うことが困難であった。また、細胞培養基材の納品の遅延等で実験を実施できない期間が生じた。加えて、申請者の産前産後休暇、育児休業も重なったが、令和5年度半ばより研究を再開し、EPDENsによる乳がん抑制効果の作用機構解析、EPDENsの加工特性解析を実施、研究を前進させることができた。
以上より、現在までの当研究の進捗については、おおむね順調に進展しているとした。

今後の研究の推進方策

現在、カラーピーマン由来EPDENsによるアポトーシス誘導の作用機序を明らかにするため、Western blotting 等による解析を進めている。引き続き、当該解析を進める予定である。また、これまでの研究により、カラーピーマン由来EPDENsがヒト乳がん細胞株MCF-7に取り込まれることで細胞増殖抑制作用及び細胞致死作用を示すことが示唆されている。一方で申請者らは、植物性食品由来EPDENsが、エンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれることを明らかとしている(Yamasaki et al., 2021)。当該研究においても、赤、橙、黄3色のカラーピーマン由来EPDENsがどのようにMCF-7細胞に作用してい
るのか、その動態解析を進めている。当該知見より、EPDENsの取り込みを阻害することでEPDENsの抗乳がん作用は回避されるかどうかを評価するため、カベオラ型エンドサイトーシス阻害剤としてメチル-β-シクロデキストリン(MβCD)、クラスリン依存性エンドサイトーシス阻害剤としてクロルプロマジン塩酸塩(CPZ)、マクロピノサイトーシス阻害剤としてLY294002を使用して、EPDENsの細胞内への取り込みがEPDENsによる抗乳がん作用に影響を及ぼすかどうかを検討する予定である。

報告書

(7件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ヒト腸管上皮細胞モデル (Caco-2) におけるキンカン由来β-クリプトキサンチンの膜透過性に及ぼす麹菌発酵乳飲料の影響2024

    • 著者名/発表者名
      山﨑 有美, 河野 愛未, 松本 朋子, 大島 達也, 山﨑 正夫
    • 雑誌名

      日本食品科学工学会誌

      巻: 71 号: 3 ページ: 83-91

    • DOI

      10.3136/nskkk.NSKKK-D-23-00084

    • ISSN
      1341-027X, 1881-6681
    • 年月日
      2024-03-15
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 食品中のナノ粒子に関する機能性研究-植物ナノ粒子の機能-2023

    • 著者名/発表者名
      山﨑 正夫, 山﨑 有美, 大島 達也
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 61 ページ: 78-84

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Onion (Allium cepa L.)-Derived Nanoparticles Inhibited LPS-Induced Nitrate Production, However, Their Intracellular Incorporation by Endocytosis Was Not Involved in This Effect on RAW264 Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Masao、Yamasaki Yumi、Furusho Rina、Kimura Hayaka、Kamei Ichiro、Sonoda Hiroko、Ikeda Masahiro、Oshima Tatsuya、Ogawa Kenjiro、Nishiyama Kazuo
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 号: 9 ページ: 2763-2763

    • DOI

      10.3390/molecules26092763

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhanced water dispersibility and permeability through a Caco-2 cell monolayer of β-cryptoxanthin extracted from kumquats by complexation with casein.2021

    • 著者名/発表者名
      T. Ohima, K. Takanashi, A. Inada, M. Yamasaki, Y. Yamasaki, N. Eto
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 360 ページ: 129822-129822

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2021.129822

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blueberry Leaf Polyphenols Prevent Body Fat Accumulation in Mice Fed High-fat, High-sucrose Diet2019

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii, Y. Ota, K. Nishiyama, H. Kunitake, Y. Yamasaki, H. Tari, K. Araki, T. Arakawa, M. Yamasaki
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science

      巻: 68 号: 5 ページ: 471-479

    • DOI

      10.5650/jos.ess18226

    • NAID

      130007641008

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 食品素材そのものを食べる『原食回帰』の提唱2019

    • 著者名/発表者名
      山崎有美
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 3 ページ: 90-92

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Research on breast cancer inhibitory effect focusing on Edible Plant Derived Exosome-like Nanoparticles.2019

    • 著者名/発表者名
      Yumi Yamasaki
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 45 ページ: 418-419

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Vaccinium ashei leaves extract alleviates insulin resistance via AMPK independent pathway in C2C12 myotube model2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yamasaki, K. Hamada, K. Fujii, K. Nishiyama, H. Tari, K. Araki, T. Arakawa
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 14 ページ: 182-187

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2018.05.003

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 食用植物のナノ粒子の機能性評価.2024

    • 著者名/発表者名
      山崎 正夫, 山崎 有美, 大島 達也.
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年大会.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 麹菌発酵乳飲料によるきんかん由来β-クリプトキサンチンの腸管吸収能向上.2023

    • 著者名/発表者名
      山崎 有美, 河野 愛未, 大島 達也, 松本 朋子, 山中 章英, 古市 佳代, 山崎 正夫
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 栄養成分分析を基軸とした地域食資源を生かした商品開発.2023

    • 著者名/発表者名
      山崎 有美, 河野 愛未, 大島 達也, 松本 朋子, 山中 章英, 古市 佳代, 山崎 正夫.
    • 学会等名
      第23回分析講演会.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 宮崎県産カラーピーマン由来機能性微粒子の乳がん抑制作用2021

    • 著者名/発表者名
      山﨑有美, 成合美香, 宮﨑朱里, 大島達也, 松本朋子 ,福井敬一, 吉山佳世, 近藤知已, 山﨑正夫
    • 学会等名
      宮崎大学産学・地域連携センター 第28回技術・研究発表交流会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 工藤七海、廣澤直也、野崎雅彦、湯浅友識,金井祐基,平川良子、山﨑正夫、山﨑有美2021

    • 著者名/発表者名
      ブルーベリー葉を基軸とした機能性フードペアリングによる抗炎症作用評価
    • 学会等名
      日本農芸 化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品由来機能性微粒子EPDENsの乳がん抑制作用と活性成分の探索2021

    • 著者名/発表者名
      山崎有美、松本朋子、福井敬一、吉山佳世、近藤知已、山崎正夫
    • 学会等名
      山崎有美、松本朋子、福井敬一、吉山佳世、近藤知已、山崎正夫食品由来機能性微粒子EPDENsの乳がん抑制作用と活性成分の探索日本農芸化学会2021年度大会2021年3月
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] βクリプトキサンチンのCaco-2細胞透過性を改善するカゼイン複合体調製法の比較検討2021

    • 著者名/発表者名
      大島 達也、髙橋 幸毅、越智 貴大、稲田 飛鳥、山崎 正夫、江藤 望、山崎 有美、赤木 剛、河野 拓人、山本 建次、清水 正高
    • 学会等名
      第74回日本栄養食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品由来機能性微粒子EPDENsの乳がん抑制作用.2020

    • 著者名/発表者名
      木村颯花、山﨑正夫、福井敬一、吉山佳世、近藤知己、山﨑有美.
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会、福岡 (2020).
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品由来機能性微粒子EPDENsの取得と物性解析.2020

    • 著者名/発表者名
      野中大成、木村颯花、池田正浩、園田紘子、清水正高、河野拓人、高橋幸毅、大島達也、山﨑正夫、山﨑有美.
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会、福岡 (2020).
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] キンカンからのβ-クリプトキサンチンの抽出と高分散化2018

    • 著者名/発表者名
      高橋幸毅、大島達也、山崎正夫、江藤望、山崎有美
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カゼインとの複合化によるキンカン中の油溶成分の高分散化2018

    • 著者名/発表者名
      高橋幸毅、大島達也、山崎正夫、江藤望、山崎有美
    • 学会等名
      平成30年度日本栄養・食糧学会九州・沖縄支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] タマネギ由来ナノ粒子の基礎的分析と機能性評価2018

    • 著者名/発表者名
      古庄利菜、山崎水優、亀井一郎、園田紘子、池田正浩、山崎有美、大島達也、西山和夫、山崎正夫
    • 学会等名
      平成30年度日本栄養・食糧学会九州・沖縄支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 近未来のフードサイエンスの展望 ~私がこのテーマにたどり着いた理由~2017

    • 著者名/発表者名
      山﨑有美
    • 学会等名
      第23回フードサイエンスフォーラム学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-12-25  

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